طراحی و پیاده سازی سیستم اتوماسیون صنعتی هوشمند مبتنی بر PLC و SCADA با پایش متمرکز امن برای نوسازی سردخانه های صنعتی آمونیاکی

مطالعه حاضر به بررسی عمیق و همه جانبه چالش های سیستم های کنترل سنتی در سردخانه های صنعتی آمونیاکی و ارائه یک راه حل جامع، بومی و عملیاتی مبتنی بر آخرین دستاوردهای اتوماسیون صنعتی می پردازد. داده های میدانی معتبر گردآوری شده از ۱۰۰ سردخانه فعال در ایران طی بازه زمانی ۱۴۰۰-۱۴۰۱ به وضوح نشان می دهد که این سیستم ها به طور متوسط ۵۴٪ انرژی بیشتر از استانداردهای جهانی مصرف کرده، نرخ خطای انسانی در آنها به طور alarming ای ۶۶۰٪ بالاتر از استانداردهای بین المللی است و هزینه نگهداری و تعمیرات سالانه آنها به رقم قابل توجه ۴۵۰ میلیون تومان می رسد. راه حل پیشنهادی این پژوهش، پیاده سازی یک سیستم یکپارچه و هوشمند مبتنی بر کنترل کننده منطقی برنامه پذیر (PLC) و سیستم نظارتی (SCADA) با معماری امن پایش متمرکز و دسترسی Read-Only است که به طور خاص برای شرایط عملیاتی و نیازهای صنعت برودتی ایران طراحی شده است. این مقاله به تفصیل و با ارائه جزئیات فنی کامل به تحلیل معماری سخت افزاری و نرم افزاری، الگوریتم های کنترلی پیشرفته، طراحی شبکه صنعتی امن، ملاحظات امنیتی پیشرفته مطابق با استاندارد IEC ۶۲۴۴۳، و مراحل دقیق و زمان بندی شده پیاده سازی می پردازد. نتایج کمی و مستند حاصل از پیاده سازی پایلوت در یک سردخانه ۵۰۰۰ تنی واقعی، گواه موفقیت آمیز بودن این طرح است و نشان دهنده صرفه جویی ۳۰.۵٪ در مصرف انرژی، کاهش چشمگیر ۹۵.۱٪ در خطای انسانی و افزایش ۱۲.۴٪ در زمان بهره برداری مفید سیستم است. تحلیل اقتصادی دقیق پروژه نشان می دهد که با سرمایه گذاری اولیه حدود ۵ میلیارد تومان، دوره بازگشت سرمایه تنها ۲.۰۸ سال خواهد بود و صرفه جویی سالانه حاصل از آن به بیش از ۲.۴ میلیارد تومان بالغ می گردد. این مقاله راهکاری عملی و اقتصادی برای نوسازی زیرساخت های حیاتی صنعت برودتی کشور ارائه می دهد.

Keywords:

سردخانه آمونیاکی , اتوماسیون صنعتی , کنترل کننده منطقی برنامه پذیر (PLC) , پایش متمرکز (SCADA) , بهینه سازی انرژی , پایدارسازی انرژی